茶葉中提取茶多酚的新型工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于提取技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種茶葉中提取茶多酚的新型工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究表明:茶葉中有益于健康的主要成分有茶多酚、咖啡堿、多糖、氨基酸、礦物質(zhì)等，其中茶多酚是一種新型的天然食品抗氧化劑，已于1990年被我國認(rèn)可。茶多酚還具有高效的抗癌、抗衰老、抗輻射、消除人體自由基、降血脂等一系列藥理功能，在油脂食品、醫(yī)藥、日化等工業(yè)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。因此，近年來國內(nèi)外專家學(xué)者對茶多酚的提取和應(yīng)用研究日益關(guān)注。
[0003]茶多酚(Tea polyphenols,簡稱TP)是茶葉的主要成分，又稱茶單寧、茶鞣酸、茶鞣質(zhì)，是茶葉多酚類物質(zhì)的總稱。按其化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同，茶多酚含有多種成分，其中黃烷醇類物質(zhì)兒茶素是茶多酸的主體成分，在茶多酸中約占60%?80%。兒茶素分為6種，分別為酯型兒茶素和非酯型兒茶素；黃酮及黃酮醇類；無色花青素；酚酸類和縮酚酸類。酯型兒茶素有表兒茶素沒食子酸酯(L-ECG)和表沒食子兒茶素沒食子酸酯(L-EGCG)。非酯型兒茶素有表兒茶素(L-EC)、沒食子兒茶素(D，L-GC)、表沒食子兒茶素(L-EGC)和兒茶素(D，L-C)等。黃酮及黃酮醇類主要是黃酮醇及其苷；無色花青素即羥基黃烷醇及其鹽，包括花白素及花青素。
[0004]目前，從茶葉中提取茶多酚有多種方法。目前工廠中主要是采用單一提取方法，如熱水提取法，有機(jī)溶劑提取法，超聲波提取法，微波提取法，酶法提取法，超臨界提取法。但是每種方法都有其缺點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)。比如熱水浸泡提取法，提取效率不高，能源消耗高，但提取成本低。有機(jī)溶劑提取法，污染嚴(yán)重，環(huán)境不友好。超聲、微波提取方法，單獨(dú)使用消耗能源過高，提取效果也不是非常理想，超臨界提取法雖然提取效果很好，但是設(shè)備成本太高，而且提取能力有限。
[0005]本發(fā)明綜合各種提取方法的優(yōu)點(diǎn)，揚(yáng)長避短，取其所長，避其所短。首先茶葉中的多酚物質(zhì)存在于植物細(xì)胞中，而植物細(xì)胞壁是由致密的纖維素組成的。如果僅使用物理破碎方法或提取方法，如熱水提取，超聲波，超高壓以及微波提取法，不容易有效，快速地使茶葉細(xì)胞破碎，茶多酚釋放到提取液中。相反，如果使用酶法進(jìn)行破壞茶葉細(xì)胞壁，反應(yīng)溫度常溫，能源消耗小，環(huán)境友好，能夠很好破壞纖維素中的化學(xué)鍵，如糖苷鍵。但是沒有外力的輔助，破壞的細(xì)胞壁仍然附著在細(xì)胞膜上。所以我們要綜合這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)，在利用酶法處理茶葉細(xì)胞壁厚，再利用超聲波的超強(qiáng)穿透能力與空化效應(yīng)，迅速將細(xì)胞壁打散，破壞細(xì)胞膜，使茶葉多酚迅速釋放出來。而這一過程所需要的時間要比單獨(dú)使用超聲波破碎茶葉細(xì)胞要短的多，所以能源消耗也不大。因此，該茶多酚的提取方法與其它方法相比更合理、科學(xué)、有效。
[0006]另外本發(fā)明中另一創(chuàng)新點(diǎn)在于采用分子印跡方法對茶多酚中的主要成分兒茶素進(jìn)行特異性吸附與純化。合成的印跡聚合物對兒茶素的專一性吸附能力非常強(qiáng)，這樣大大減少了提取步驟，降低了茶多酚損失與提取成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明要解決的問題是提供一種茶葉中提取茶多酚的新型工藝，該工藝大大減少了提取步驟，大大提高了茶多酚的提取純度。
[0008]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:
[0009]茶葉中提取茶多酚的新型工藝，該工藝包括以下具體步驟:
[0010](I)茶葉的破碎處理:向茶葉中加入一定量的復(fù)合酶對茶葉體細(xì)胞進(jìn)行破碎處理；
[0011](2)茶多酚的初步提取:將步驟(I)中處理過的茶葉利用超聲波進(jìn)行輔助提取茶多酚；
[0012](3)茶多酚的初步純化:采用膜過濾的方式進(jìn)行茶多酚的初步精制；
[0013](4)采用分子印跡方法合成茶多酚主要成分兒茶素的印跡聚合物；
[0014](5)利用高效液相色譜檢測印跡聚合物對兒茶素的吸附能力:將分子印跡聚合物裝柱，做成制備柱，然后研究洗脫條件，確定利用分子印跡聚合物進(jìn)行精制茶葉中兒茶素的最佳工藝條件；
[0015](6)中試試車:按照研究好的小試工藝進(jìn)行放大試生產(chǎn)，調(diào)整中試的工藝參數(shù)，確定茶葉中多酚的提取精制工藝。
[0016]進(jìn)一步，步驟(I)中所述的復(fù)合酶包括以下重量組分:0.1?0.3%纖維素酶、0.1?0.3%半纖維素酶、0.1?0.3%果膠酶，步驟(I)生物茶葉的破碎處理的酶解溫度50?55°C，酶解時間30?45min。
[0017]進(jìn)一步，步驟(2)中采用乙醇進(jìn)行茶多酚的初步提取，初步提取過程中超聲波功率為2800?3200W，時間10?15min，溫度45?55°C。
[0018]進(jìn)一步，步驟(3)中膜過濾過程中采用的是截留分子量在100Da以上的中空纖維膜，將大分子量的蛋白質(zhì)，核酸等物質(zhì)與分子量較小的兒茶素等多酚物質(zhì)進(jìn)行分離。
[0019]進(jìn)一步，步驟(4)中兒茶素的印跡聚合物的制備過程為:以α-甲基丙烯酸為單體，乙二醇二甲基丙烯酸酯為交聯(lián)劑，兒茶素為模板分子，在紫外燈光照射下聚合制備兒茶素的印跡聚合物，將制備好的聚合物粉碎，過篩后進(jìn)行索氏提取。
[0020]進(jìn)一步，步驟⑷中索氏提取的過程中洗脫溶液為:甲醇:乙酸(v/v) = 9:1，洗脫速度5mL/min，然后除去印跡分子，干燥備用。
[0021]本發(fā)明采用酶法進(jìn)行破壞茶葉細(xì)胞壁，反應(yīng)溫度常溫，能源消耗小，能夠很好破壞纖維素中的化學(xué)鍵，如糖苷鍵，然后利用超聲波的超強(qiáng)穿透能力與空化效應(yīng)，迅速將細(xì)胞壁打散，破壞細(xì)胞膜，使茶葉多酚迅速釋放出來；并且本發(fā)明采用分子印跡方法對茶多酚中的主要成分兒茶素進(jìn)行特異性吸附與純化，合成的印跡聚合物對兒茶素的專一性吸附能力非常強(qiáng)，大大減少了提取步驟，大大提高了茶多酚提取純度，該提取方法具有合理、科學(xué)、有效、能源消耗小的優(yōu)點(diǎn)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]分子印跡技術(shù)是為獲得在空間結(jié)構(gòu)和結(jié)合點(diǎn)位上與某一分子(通常稱為模板分子)完全匹配的聚合物的實(shí)驗(yàn)制備技術(shù)。它的制備過程是先用功能單體和模板分子以共價鍵或非共價鍵(氫鍵，靜電作用力，金屬螯合作用力，分子間作用力，基團(tuán)之間作用力以及疏水作用等)形成復(fù)合物，再加入交聯(lián)劑，引發(fā)劑和有機(jī)溶劑，在一定的條件下(加熱，紫外光或其它射線照射)聚合，使之生成印跡聚合物，最后通過洗脫的方法，將模板分子從聚合物中除去，這樣就在聚合物上留下了模板分子空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合點(diǎn)位完全匹配的三維空穴，這個三維空穴是專一的，在合適的條件下，這一三維空腔可以滿意地“記住”模板的結(jié)構(gòu)、尺寸以及其它的物化性質(zhì)，并能有效而有選擇性地去鍵合模板(或類似物)的分子。
[0023]兒茶素是含有多個羥基官能團(tuán)的物質(zhì)，它可與功能單體α -甲基丙烯酸(MAA)以氫鍵形式結(jié)合。雖然由于空間位阻存在，會使一部分羥基與MAA結(jié)合困難，但依然有多個結(jié)合位點(diǎn)，可與功能單體MAA形成穩(wěn)定的復(fù)合物。經(jīng)交聯(lián)聚合所制得的聚合物除去模板分子后，能夠留下與兒茶素分子互補(bǔ)的空穴，成為吸附兒茶素的“預(yù)定”識別位。
[0024]實(shí)施例1
[0025]一種茶葉中提取茶多酚的新型工藝，包括以下步驟:
[0026](I)茶葉的破碎處理:向茶葉中加入一定量的復(fù)合酶對茶葉體細(xì)胞進(jìn)行破碎處理；所述的復(fù)合酶包括以下重量組分:0.1?0.3%纖維素酶、0.1?0.3%半纖維素酶、0.1?0.3%果膠酶，步驟(I)生物茶葉的破碎處理的酶解溫度50?55°C，酶解時間30?45min0
[0027](2)茶多酚的初步提取:將步驟(I)中處理過的茶葉利用超聲波進(jìn)行輔助提取茶多酸；米用乙醇進(jìn)行茶多酸的初步提取，初步提取過程中超聲波功率為2800?3200W，時間10 ?15min，溫度 45 ?55°C。
[0028](3)茶多酚的初步純化:采用截留分子量在100Da以上的中空纖維膜，將大分子量的蛋白質(zhì)，核酸等物質(zhì)與分子量較小的兒茶素等多酚物質(zhì)進(jìn)行分離。
[0029](4)采用分子印跡方法合成茶多酚主要成分兒茶素的印跡聚合物:
[0030]①表兒茶素的印跡聚合物的制備過程為:稱量1.3774ga-甲基丙烯酸、3.9600g乙二醇二甲基丙烯酸酯、0.4584g表兒茶素(EC)，然后加入2mL的無水乙醇和2mL的氯仿，向混和溶液中通入N220min后密封于0°C、366nm紫外燈光照射下聚合48h，使聚合物反應(yīng)完全，得到固體印跡

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